某高校教學(xué)樓計(jì)算書(shū)畢業(yè)設(shè)計(jì)(已修改)
2025-07-10 20:07 本頁(yè)面
【正文】 華 中 科 技 大 學(xué) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 論 文 （下冊(cè)）華中科技大學(xué)土木工程2001級(jí)畢業(yè)設(shè)計(jì)——某高校教學(xué)樓計(jì) 算 書(shū)（下冊(cè)）設(shè)計(jì)： 指導(dǎo)教師 華中科技大學(xué)土木工程與力學(xué)學(xué)院 180202272124 第⑨軸橫向框架內(nèi)力組合及配筋計(jì)算 86 內(nèi)力組合 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 截面設(shè)計(jì) 915 部分板設(shè)計(jì) 153 七層板設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 底層板設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。6 1號(hào)樓梯設(shè)計(jì) 160 梯段板設(shè)計(jì) 160 平臺(tái)板設(shè)計(jì) 161 平臺(tái)梁設(shè)計(jì) 162 構(gòu)造措施 1647 主樓電算 164 PKPM電算 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 電算、手算結(jié)果比較與分析 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 基礎(chǔ)設(shè)計(jì)荷載 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 BIS隔震設(shè)計(jì)分析 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。8 部分基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 164 基礎(chǔ)隔震設(shè)計(jì) 錯(cuò)誤！未定義書(shū)簽。 條形基礎(chǔ)設(shè)計(jì) 1659 全文總結(jié) 17610 致謝 17811 參考文獻(xiàn) 1795 第軸橫向框架內(nèi)力組合及配筋計(jì)算上一章計(jì)算了第軸橫向框架分別在恒載、活載、風(fēng)載與地震作用下的內(nèi)力，但是，并不能直接利用這些內(nèi)力來(lái)進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，因?yàn)?，結(jié)構(gòu)在實(shí)際工作狀態(tài)下可同時(shí)受幾種不同的荷載的作用，所以應(yīng)該將第四章計(jì)算的單項(xiàng)內(nèi)力按照基于概率論的可靠度設(shè)計(jì)原理加以組合。組合前，應(yīng)將第三章計(jì)算得的單項(xiàng)內(nèi)力加以調(diào)整。 內(nèi)力調(diào)整以上各章節(jié)計(jì)算與調(diào)幅的內(nèi)力均是針對(duì)計(jì)算簡(jiǎn)圖（）而言，所求的桿端內(nèi)力也就是柱中與梁中交點(diǎn)處（）的內(nèi)力。但是，實(shí)際結(jié)構(gòu)并不是如計(jì)算簡(jiǎn)圖那樣無(wú)尺寸的框架，各個(gè)構(gòu)件是有尺寸的，所以，用于設(shè)計(jì)構(gòu)件的內(nèi)力應(yīng)該是梁邊或柱端處（Ⅰ－Ⅰ，Ⅱ－Ⅱ，Ⅲ－Ⅲ，Ⅳ－Ⅳ）的內(nèi)力。因此，我們需要將計(jì)算簡(jiǎn)圖上的桿端內(nèi)力調(diào)整為實(shí)際構(gòu)件的端內(nèi)力。針對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)而言，不需對(duì)每一根柱與每一根梁均進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整與內(nèi)力組合，在此，我們選取一層、六層與頂層的邊柱中柱各一根；一層、四層與頂層梁，進(jìn)行內(nèi)力調(diào)整和內(nèi)力組合。 內(nèi)力調(diào)整截面示意圖1） 調(diào)整方法采用力、力矩平衡的方法將C處的內(nèi)力調(diào)整至梁端、柱端。（1）梁內(nèi)力調(diào)整a、豎向荷載內(nèi)力調(diào)整（以恒載內(nèi)力為例） ，其左梁受恒載作用下的右端彎矩，剪力。同時(shí)受均布荷載（自重）與梯形分布荷載（板重）作用。取半柱寬梁段為隔離體，計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 節(jié)點(diǎn)2左梁右彎矩內(nèi)力調(diào)整示意1對(duì)該隔離體列出平衡方程如下：求解出： （） （）其中，；代入得：。同理可將該節(jié)點(diǎn)右梁左內(nèi)力調(diào)整，同理可將活載作用下內(nèi)力調(diào)整。b、水平荷載內(nèi)力調(diào)整水平風(fēng)荷載作用下，剪力延梁不變，所以不需調(diào)整；，延梁呈線性變化，所以可利用線性關(guān)系調(diào)整。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下： 節(jié)點(diǎn)2左梁右彎矩內(nèi)力調(diào)整示意2對(duì)右側(cè)三角形運(yùn)用相似三角形定理，可得：其中，代入，可解出：同理，可將節(jié)點(diǎn)右梁左端內(nèi)力調(diào)整，可將水平地震作用內(nèi)力調(diào)整。（2）柱內(nèi)力調(diào)整a、豎向荷載內(nèi)力調(diào)整（以恒載為例），延柱不變，所以不需調(diào)整；，為線性變化，可利用線性關(guān)系調(diào)整。計(jì)算簡(jiǎn)圖如下。 節(jié)點(diǎn)2下柱內(nèi)力調(diào)整示意對(duì)上三角形利用相似三角形定理，可得：其中，代入可得：。同理可將節(jié)點(diǎn)2上柱內(nèi)力調(diào)整，同理可將節(jié)點(diǎn)2受活載內(nèi)力調(diào)整。b、水平荷載內(nèi)力調(diào)整因?yàn)樗胶奢d作用下，柱內(nèi)力形式同豎向荷載作用時(shí)相同，所以可采用相同的方法。 內(nèi)力組合1） 內(nèi)力組合 因?yàn)樵趦?nèi)力組合過(guò)程中采用EXCEL表格進(jìn)行，只需要進(jìn)行公式粘貼，而所需要的數(shù)據(jù)可以從前面的計(jì)算表得到。所以，將各層框架梁和B、C、D、F四根柱的各層內(nèi)力進(jìn)行組合。根據(jù)《高層規(guī)范》，本教學(xué)樓第榀橫向框架內(nèi)力組合有以下幾種組合形式：（1）無(wú)地震作用效應(yīng)組合： （）（2）有地震作用效應(yīng)組合 （）以上各個(gè)符號(hào)意義詳見(jiàn)《高層規(guī)范》。由此，具體可分為以下14種內(nèi)力組合形式：（左風(fēng)）（左風(fēng)）（右風(fēng)）（右風(fēng)）（左風(fēng)）（左風(fēng)）（右風(fēng)）（右風(fēng)）（左震）（左震）（右震）（右震）內(nèi)力組合見(jiàn)表見(jiàn)本章附錄。2） 內(nèi)力調(diào)整本節(jié)內(nèi)力調(diào)整針對(duì)與地震作用參與的組合，按照“強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)剪弱彎“的原則將梁端剪力，柱端彎矩，柱端剪力進(jìn)行抗震調(diào)整。調(diào)整原則詳見(jiàn)《高規(guī)》。內(nèi)力調(diào)整結(jié)果附于內(nèi)力組合表中。根據(jù)《高規(guī)》，“截面設(shè)計(jì)時(shí)，框架梁跨中截面正彎矩設(shè)計(jì)值不應(yīng)小于豎向荷載作用下按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值”。以下以一層中跨梁為例，驗(yàn)算以上條款。一層中跨梁在恒載作用下以簡(jiǎn)支梁計(jì)算?？缰姓龔澗貫椋阂粚又锌缌涸诨钶d作用下以簡(jiǎn)支梁計(jì)算?？缰姓龔澗貫椋核?，豎向荷載作用下按簡(jiǎn)支梁計(jì)算的跨中彎矩設(shè)計(jì)值為：（組合值）所以。同理，驗(yàn)算各個(gè)梁的跨中正彎矩，見(jiàn)下表： 跨中設(shè)計(jì)彎矩梁類(lèi)型簡(jiǎn)支梁跨中彎矩的一半（kNm）組合跨中彎矩（kNm）設(shè)計(jì)用跨中彎矩（kNm）一層邊跨中跨四層邊跨中跨七層邊跨中跨 截面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)內(nèi)力1） 梁設(shè)計(jì)內(nèi)力的選擇梁利用彎矩與剪力進(jìn)行截面設(shè)計(jì)，具體來(lái)說(shuō)，利用彎矩設(shè)計(jì)縱向鋼筋，利用剪力設(shè)計(jì)箍筋。所以彎矩與剪力不需取同一組工況的內(nèi)力。分別取最大值為設(shè)計(jì)內(nèi)力即可。具體設(shè)計(jì)內(nèi)力的選擇見(jiàn)下文各個(gè)桿件截面設(shè)計(jì)?？蚣芰簭澗卦O(shè)計(jì)值 BC跨中CB7 5 3 1 CD跨中DC8 7 5 3 1 DF跨中FD +Max Max +Max +Max Max8 7 5 3 1 剪力設(shè)計(jì)值 左跨右跨Vmax 靜力組合地震組合靜力組合地震組合7 5 3 1 8 7 5 3 1 8 REF! 7 5 REF! 3 1 REF! 2） 柱設(shè)計(jì)內(nèi)力的選擇柱利用彎矩與軸力設(shè)計(jì)，兩者是耦合的，不可孤立的選擇，所以，兩者必須來(lái)自于同一種組合。為了不遺漏最不利內(nèi)力，并考慮簡(jiǎn)化計(jì)算，分別計(jì)算地震組合與非地震組合的配筋，最后選取最大值。其中，對(duì)于非地震組合，選Mmax,N與Nmax,M兩種組合，而對(duì)于地震組合則考慮Mmax,N。因?yàn)椋藦澗厥且鶕?jù)梁端彎矩進(jìn)行調(diào)整（即滿足強(qiáng)柱弱梁）而得到的，而實(shí)際梁的配筋是按各種組合的最大彎矩來(lái)進(jìn)行配筋，所以，柱的配筋也應(yīng)按和梁向?qū)?yīng)組合（Mmax）進(jìn)行配筋（這樣，才能真正達(dá)到強(qiáng)柱弱梁的目的）；實(shí)際上，根據(jù)柱節(jié)點(diǎn)彎矩平衡，梁達(dá)到最大彎矩時(shí)，柱也是達(dá)到最大彎矩值，所以，對(duì)于地震組合，只用考慮Mmax,N這組合。很明顯，在進(jìn)行柱的彎矩調(diào)整時(shí)，只需對(duì)地震組合中的Mmax進(jìn)行調(diào)整。剪力用于設(shè)計(jì)箍筋，可以取自不同于彎矩和軸力的工況（取最大值）。具體設(shè)計(jì)內(nèi)力的選擇見(jiàn)下文各個(gè)桿件截面設(shè)計(jì)。 梁截面設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)思路：對(duì)于邊跨梁，首先利用跨中正彎矩設(shè)計(jì)值，以單筋T形截面來(lái)配置梁底縱筋（因?yàn)榭缰辛喉斬?fù)筋一般配置較少，以單筋截面設(shè)計(jì)帶來(lái)的誤差較?。?；然后根據(jù)“跨中梁底縱筋全部錨入支座”的原則確定支座的梁底縱筋，利用支座負(fù)彎矩設(shè)計(jì)值以雙筋矩形截面來(lái)配置梁頂縱筋?？v筋的截?cái)唷㈠^固以構(gòu)造要求確定。鋼筋采用電渣壓力焊接長(zhǎng)，所以不考慮鋼筋的搭接。然后按《高規(guī)》有關(guān)要求配置抗剪箍筋，驗(yàn)算梁抗剪承載力；對(duì)于中跨梁，因其跨中正彎矩較小，
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